JP2016122345A - 画像投影装置、及び対話型入出力システム。 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の利用者が、交代しながら卓上に投影した投影画面上に異なる方向から座標入力手段を用いて文字等を書く場合でも書き易く、且つ、他の利用者からも見易い方向に書いた文字を投影できる画像投影装置を提供する。【解決手段】プロジェクタ１００に、電子ペン２００を用いて入力される位置座標から、文字入力等を行うユーザがいるユーザ方向を検知する入力ユーザ方向検知手段１２６を備えている。そして、ユーザが文字入力等の作業を行っているか否かと、入力ユーザ方向検知手段１２６で検知したユーザ方向に応じて投影画面１０を、映像編集手段１２４で回転させるか否かと、を判断する画面回転判断手段１２３も備えている。【選択図】図９

Description

本発明は、画像投影装置、及び対話型入出力システム（インタラクティブシステム）に関するものである。

プロジェクタ等の画像投影装置で投影した投影画面上の、電子ペン等の座標入力手段や指で指す位置に関する座標情報を入力して文字等を書いたり、コンピュータ等の外部機器を操作したりする対話型入出力（インタラクティブ）機能に関する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、次のような対話型入出力機能を備えた画像投影装置（リアプロジェクション表示装置）が記載されている。
投影画面を見ながら座標入力手段を移動させ、移動させた座標入力手段の座標位置の移動の軌跡に基づいて投影画面上の座標情報を入力して、接続された外部機器を操作したり、外部機器を用いて投影画面上に文字等を書いたりする画像投影装置である。

しかしながら、従来の投影画面を見ながら座標入力手段を操作する画像投影装置では、机やテーブルの上面（卓上）に投影した投影画面上に、上面を囲んだユーザ等の複数の利用者が異なる方向から座標入力手段を用いて文字等を書く場合、次のような問題があった。
例えば、複数の利用者が、交代しながら卓上の投影画面に、異なる方向から文字等を書こうとすると、他の利用者が書いた文字の角度と異なったり、入力済みの文字の向きに合わせて書こうとしても非常に難しかったりするという問題である。

上述した課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、画像信号が入力される画像入力手段、該画像入力手段に入力された画像信号を加工処理して投影信号に変換する画像処理手段、該画像処理手段で投影信号に変換された前記投影信号を投影する投影手段、及び該投影手段で投影した投影画面上の位置に関する座標情報を入力する座標入力手段を用いる対話型入出力機能を備えた画像投影装置において、前記画像入力手段に画像信号を出力する外部機器や前記座標入力手段との間で前記対話型入出力機能に係る情報の送受信を行う対話型情報通信手段、前記座標入力手段を用いて入力される位置座標から、前記投影画面を投影している投影対象の位置を基準とした、前記座標入力手段を用いて位置座標を入力する利用者がいる利用者方向を検知する利用者方向検知手段、及び前記利用者が位置座標を入力する作業を行っているか否かと、前記利用者方向検知手段で検知した前記利用者がいる利用者方向に応じて投影画面を、前記画像処理手段で回転させるか否かと、を判断する投影画面回転判断手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、複数の利用者が、交代しながら卓上に投影した投影画面上に異なる方向から座標入力手段を用いて文字等を書く場合でも書き易く、且つ、他の利用者からも見易い方向に書いた文字を投影できる画像投影装置を提供できる。

一実施形態に係る、プロジェクタを用いた画像投影システムの説明図。 机等の卓上に投影した投影画像を複数の利用者で利用するときの概要説明図。 特許文献２に記載された画像投影装置の説明に用いるために作成した図。 プロジェクタのハードウェア構成例の説明図。 一実施形態に係る、画像投影システムの機能ブロック図。 画像投影システムにおけるインタラクティブ機能の基本シーケンスの説明図。 実施例１の投影画面を回転させるときに行う処理のフロー図。 文字等の入力をしようとしているユーザがいる方向の検知方法の説明図。 ユーザ方向を判断するときに用いる座標領域のテーブルの例。 投影画面を回転させるときの電子ペンの状態についての説明図。 実施例２の投影画面を回転させるときに行う処理のフロー図。 実施例３の投影画面を回転させるときの回転中心に係る説明図。 実施例４の投影画面を回転させるときに行う処理のフロー図。 実施例４の電子ペンを使用するユーザが２人いた場合に、投影画面を回転させる回転量の説明図。

以下、本発明を適用した画像投影装置であるプロジェクタ（以下、プロジェクタ１００という。）を備えた対話型入力システム（以下、インタラクティブシステムという。）を採用した画像投影システムの一実施形態について説明する。
まず、本実施形態の画像投影システムの基本的な構成、及び動作について、図を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る、プロジェクタ１００を用いた画像投影システム１の説明図である。図２は、机等の卓上に投影した投影画像を複数の利用者で利用するときの概要説明図である。

本実施形態の画像投影システム１は、画像投影装置であるプロジェクタ１００、投影する映像（画像）情報をプロジェクタに対して入力する外部機器であるコンピュータ３００、及び座標入力手段（ポインティングデバイス）である電子ペン２００により構成される。そして、図１に示すように、電子ペン２００とプロジェクタ１００は無線（２２）により接続される。コンピュータ３００とプロジェクタ１００は映像ケーブル２１（例えば、ＨＤＭＩ(登録商標)ケーブル）、及びＵＳＢ有線ケーブルもしくは無線（２３）で接続される。プロジェクタ１００は、映像ケーブル２１経由で、コンピュータ３００のディスプレイ映像に、必要に応じて画像処理した後、カーソルの映像を重ねて投影する。

近年、図２に示すようにプロジェクタ１００等を用いて、机５０を囲むユーザＬ，Ｒ，Ｃ等の複数の利用者で、机５０上等の卓上に投影した投影画面１０上に電子ペン２００等を用いて文字等を書き込みながら、打ち合わせ等の会議を行うことが増えている。
このようにインタラクティブ機能を備えたプロジェクタ１００等を用いて会議を行うことで、複数の利用者間での理解を深めるとともに、会議の効率化が図れる。
また、近年、小型化が進んでいるプロジェクタ１００等を用いることで、専用の設備を設けた会議室等でなくても、持ち運び可能な画像投影装置により、いずれに置かれた机等の卓上にも投影画像を投影可能であるため、機動性、及びコストパフォーマンスが高い。

しかし、従来の対話型入出力機能を備えた画像投影装置では、投影画像を机等の卓上の投影画面に投影し、筆記者等の複数の利用者が、投影画面上に異なる方向から座標入力手段を用いて文字等を入力する（書く）場合、次のような問題があった。
例えば、複数の利用者が、交代しながら卓上の投影画面に、異なる方向から文字等を書く座標入力を行おうとすると、投影画面上に表示された文字の角度が異なったり、投影画面の向きに合わせて座標入力しようとしても非常に難しかったりするという問題である。
このような問題を解決するために、机等を囲む複数のユーザのそれぞれに、卓上に投影する投影画面を回転させるスイッチ等をもってもらい、スイッチの操作に応じて、文字等を書き込む投影画面を回転させる構成も考えられるが、ユーザの利便性が低下してしまう。

また、関連する技術としては、特許文献２に次のような対話型入出力機能（ペンタブレット入力方法）を用いて投影（表示）する画像に手書き入力する情報を表示させる画像投影装置（プロジェクタ表示装置）が記載されている。ここで、図３は、特許文献２に記載された画像投影装置の説明に用いるために作成した図であり、図中の名称及び符号は適宜、変更している。
図３に示すように複数の利用者（入力者）が囲む机等の卓上においたタブレット５００（ペンタブレット入力装置）の表示部５１０（サブ画面）上と、画像投影装置４００の投影画面４１０（メイン画面）上の位置座標とを関連付けている。
そして、文字等の書き込みを行うペンがタブレット５００に接触した点と表示部５１０上に形成される手の影を検出し、その影の中、ペンの接触点から最も遠い点を結ぶ線によって利用者のいる方向を判断して表示部５１０に表示する画面（表示情報）を回転させる。
しかし、この画像投影装置４００は、卓上に投影した投影画面を回転させる構成ではなく、画像投影装置４００とは別に表示部５１０を備えたタブレット５００を準備する必要があり、機動性、及びコストパフォーマンスが低下してしまうおそれが高い。

そこで、発明者は、卓上に投影した投影画面に文字等の入力（書き込み）が行えるインタラクティブ機能を備えた、次のような画像投影装置を提供できないか検討した。
複数の利用者が、交代しながら卓上に投影した投影画面上に異なる方向から電子ペン２００等の座標入力手段を用いて文字等を書く場合でも書き易く、且つ、他の利用者からも見易い方向に書いた文字を投影できる画像投影装置である。より具体的には、プロジェクタ１００の正面左右にいるユーザが電子ペン２００で文字等を入力するタイミングで、投影画面１０を、そのユーザ方向に回転させ、入力が終わったら通常の正面向きになるように画面を元に戻すことができるプロジェクタ１００である。

次に、プロジェクタ１００のハードウェア構成について、図を用いて説明する。
図４は、プロジェクタ１００のハードウェア構成例の説明図である。
本体制御部１１０は、中央演算装置であるＣＰＵ１１１、不揮発性メモリであるＲＯＭ１１２、揮発性メモリであるＲＡＭ１１３等から構成されている。ＣＰＵ１１１は、プロジェクタ１００の動作制御を行うプログラムを実行する。ＲＯＭ１１２は、ＣＰＵ１１１が実行するプログラムやプログラムの実行に必要なデータ等を記憶し、ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ１１１のワークエリア等を構成する。

本体制御部１１０にはＵＳＢ：Ｉ／Ｆポート１１５、電源制御部１３０、電源１３１、映像信号受付部１４１、映像信号処理部１４２、無線ユニット１４３、操作受付部１４４、ランプ制御部１５０、ランプ１５１、光学部１５２、及びファン１６０が接続される。
ＵＳＢ：Ｉ／Ｆポート１１５は、外部機器等からのＵＳＢケーブルの接続口を構成する。
電源制御部１３０は、電源１３１を制御し、電源１３１は、プロジェクタ１００の各部へ電力を供給するものである。
映像信号受付部１４１は、映像入力種別（例えば、Ｄ−Ｓｕｂ、ＨＤＭＩ、ビデオ等）ごとの映像信号ポートを有しており、映像信号処理部１４２は、各映像信号ポートからの映像信号入力を受信して、処理するものである。
無線ユニット１４３は、電子ペン２００からの測定情報を受信する、もしくはコンピュータ３００と対話型入力システムに関わる情報（以下、インタラクティブ関連の情報、又はインタラクティプ機能に関わる情報という。）を送受信するものである。

操作受付部１４４は、ユーザである操作者の操作を受け付けるための手段であり、例えば、操作キー等を有している。
ランプ制御部１５０は、ランプ１５１を制御し、ランプ１５１は、投影画像の光源となるランプである。
光学部１５２は映像を作り出し、拡大投影する部分であり、投影レンズや、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ：登録商標）プロジェクタならＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）やカラーホイール等を有する。
ファン１６０は、プロジェクタ１００の装置本体内を冷却するものである。
加速度センサ１７０は、プロジェクタ１００の設置角度を検出するものである。

次に、本実施形態の画像投影システム１において、プロジェクタ１００、コンピュータ３００、及び電子ペン２００が果たす機能について、図を用いて説明する。
図５は、本実施形態に係る、画像投影システム１の機能ブロック図である。

（プロジェクタ１００）
映像入力手段１２１は、ＨＤＭＩやＶＧＡの映像ケーブル２１やネットワークを経由して入力された映像（画像）信号を受付ける手段である。
映像編集手段１２４は、映像入力手段１２１で受付けた映像信号に変倍や回転など投影する画像の編集処理や、後述する電子ペン２００が指す投影画面１０上の位置座標の測定に用いるパターン情報の合成処理等の加工処理を施し、投影信号に変換する手段である。
投影手段１２２は、映像編集手段１２４で加工処理が施されて変換された投影信号を外部へ投影する手段である。
位置座標算出手段１２５は、受信した電子ペン２００の測定情報から、電子ペン２００のペン先が指す投影画面１０上の位置座標、具体的には電子ペン２００の有したレンズの光軸が指す投影画面１０上の位置座標を算出するものである。

インタラクティブ通信手段１２９は、電子ペン２００やコンピュータ３００とインタラクティブ機能に関わる情報の送受信を行うものである。
ＰＣ操作情報変換手段１２７は、位置座標算出手段１２５で算出した電子ペン２００が指す投影画面１０上の位置座標や電子ペン２００のボタンステータス情報をコンピュータ３００の操作情報へと変換する。そして、インタラクティブ通信手段１２９を使って、変換した情報をコンピュータ３００へ送るものである。

入力ユーザ方向検知手段１２６は、電子ペン２００で指す（特定する）投影画面上の位置座標の値から、位置座標を入力するユーザがいる利用者方向であるユーザ方向を検知するものである。
画面回転判断手段１２３は、ユーザが文字入力等の作業を行っているか否かと、入力ユーザ方向検知手段１２６で検知したユーザ方向に応じて投影画面１０を、映像編集手段１２４で回転させるか否かとを判断（決定）するものである。
画面回転位置決定手段１２８は、投影画面１０を回転させる場合、電子ペン２００で入力した投影画面１０上の任意の位置座標を、投影画面を回転させるときの回転中心位置に決定するものである。

（電子ペン２００）
インタラクティブ通信手段２２９は、プロジェクタ１００とインタラクティブ機能に関わる情報の送受信を行うものである。
位置情報測定手段２２５は、電子ペン２００が指す投影画面１０上の位置に埋め込まれているパターン情報（画像）を測定し、インタラクティブ通信手段２２９を使ってその情報をプロジェクタ１００へと送るものである。

（コンピュータ３００）
インタラクティブ通信手段３２９は、プロジェクタ１００とインタラクティブ機能に関わる情報の送受信を行うものである。
操作手段３２３は、コンピュータ３００の操作キーやプロジェクタ１００から受信したＰＣ操作情報に従って、コンピュータ３００自体の操作を実現するものである。
映像出力手段３２２は、ディスプレイやプロジェクタ１００等の外部の表示装置へコンピュータの映像を出力するものである。

そして、プロジェクタ１００、電子ペン２００、及びコンピュータ３００は、以下に図６を用いて説明する基本シーケンスにより、インタラクティブ機能（対話型入力機能）を実現している。
図６は、画像投影システム１におけるインタラクティブ機能の基本シーケンスの説明図である。

コンピュータ３００は、図１に示すように、プロジェクタ１００と映像ケーブル２１（例えば、ＨＤＭＩ）で接続すると、プロジェクタ１００に対して映像信号を入力する（Ｓ１０１）。
プロジェクタ１００は、ＨＤＭＩケーブル等の映像ケーブル２１を接続してコンピュータ３００から映像信号を入力すると、電子ペン２００が指す位置を一意に特定するためのパターン情報を映像（画像）信号に負荷（追加）して映像の投影を実行する（Ｓ１０２）。
電子ペン２００は、自身を用いて操作者が指す投影画面１０上の位置座標の情報を測定して（Ｓ１０３）、その測定情報と、操作ボタンの操作情報をプロジェクタ１００へと送信する（Ｓ１０４）。

プロジェクタ１００は、電子ペン２００から受信した測定情報に基づいて、電子ペン２００を用いて操作者が、今、指している投影画面１０上の位置座標を算出する（Ｓ１０５）。そして、プロジェクタ１００は、算出した位置座標と、電子ペン２００の操作ボタンの操作情報をコンピュータ操作情報へと変換して（Ｓ１０６）、コンピュータへ送信する（Ｓ１０７）。
コンピュータ３００は、受信したコンピュータ操作情報に基づいた操作を実行する（Ｓ１０８）。すなわち、コンピュータ３００の状態に応じたマウスカーソルの移動やクリック、タッチといった操作として反映する。このとき、コンピュータ３００側で描画機能が有効になっていれば文字や図形が描画されることとなる。

次に、本実施形態の画像投影システム１の特徴について、複数の実施例を挙げて説明する。
（実施例１）
本実施形態のプロジェクタ１００で投影画面１０を回転させる実施例１の構成について、図を用いて説明する。
まず、本実施例の投影画面１０を回転させるときに行う処理の流れを、図７を用いて説明する。
図７は、本実施例の投影画面１０を回転させるときに行う処理のフロー図である。

インタラクティブ通信手段１２９が電子ペン２００から測定情報を受信する（Ｓ２０１）。そして、位置座標算出手段１２５は、受信した測定情報をもとに電子ペン２００が現在、指している投影画面１０上の位置座標を算出する（Ｓ２０２）。
その後、画面回転判断手段１２３では、ユーザ方向を検知していない新しいユーザかどうかを判断する（Ｓ２０３）。具体的には、インタラクティブ機能の利用を開始して、最初に位置座標を検出した場合や一定時間以上経ってから座標を検出した場合、新しいユーザが使い始めたと判断する。
新しいユーザの場合は（Ｓ２０３のＹｅｓ）、入力ユーザ方向検知手段１２６が、そのユーザがいるユーザ方向を算出し、新しいユーザでない場合は（Ｓ２０３のＹｅｓ）、ユーザ方向を算出することなく次へ進む。

次に、画面回転判断手段１２３では、電子ペン２００の操作ボタンが押下されているかどうか判断する（Ｓ２０５）。
電子ペン２００の操作ボタンが押下されている場合（Ｓ２０５のＹｅｓ）、画面回転判断手段１２３は、ユーザが電子ペン２００で文字を書こうとしており、投影画面１０を回転させると判断する。そして、画面回転手段として機能する映像編集手段１２４により、映像信号に投影画面１０を回転させる編集処理を施して投影信号に変換し、投影画面１０をユーザ方向へ回転させる（Ｓ２０６）。

一方、電子ペン２００の操作ボタンが押下されていない場合（Ｓ２０５のＮｏ）、投影画面１０がすでに回転されているか否かの判断を行う（Ｓ２０７）。そして、既に投影画面１０を回転している場合（Ｓ２０７のＹｅｓ）、ユーザの筆記が終わったと判断して映像編集手段１２４により、映像信号に施していた投影画面１０を回転させる編集処理を終了し、投影画面１０を元の方向へ（向きに）戻す。
つまり、画面回転判断手段１２３は、ユーザが位置座標を入力する作業を行っているか否かと、入力ユーザ方向検知手段１２６で検知したユーザがいるユーザ方向に応じて投影画面１０を、映像編集手段１２４で回転させるか否かと、を判断する。

次に、本実施例の入力ユーザ方向検知手段１２６での、ユーザのいる利用者方向である、ユーザがいるユーザ方向を検知する方法について、図８を用いて説明する。
図８は、文字等の入力をしようとしているユーザがいる方向の検知方法の説明図である。
例えば、図８に示すように、図中、投影画面１０の右側にいるユーザが、投影画面１０に対して電子ペン２００で文字を書き始める場合、電子ペン２００を投影画面１０に向けて図中、斜線で囲った領域の上を通ってから書き始めることになる。
したがって、新たなユーザとして検知した場合に、電子ペン２００で測定し、入力される位置座標が、左/右/正面/背面に対応する投影画面１０端部近傍のどの領域の値となる（を通過する）のかを検知すれば、ユーザ方向を判断（特定）することができる。

ここで、電子ペン２００を用いて入力される位置座標が、具体的に投影画面１０のどの領域の値となることで、ユーザ方向を判断するのかを図９を用いて説明する。
図９は、ユーザ方向を判断するときに用いる座標領域のテーブルの例である。
図９に示すように、ユーザ方向を判断するときに用いる座標領域のテーブルは、ユーザ方向と、Ｘ／Ｙ座標によって構成されており、指定されたＸ座標及びＹ座標の領域と、ユーザ方向の紐付けを示すテーブルとなる。
そして、ユーザが書き始める（位置座標の入力を開始する）ときに電子ペン２００を用いて入力される位置座標が、どの領域の値となる（を通過する）かを検出することで、入力ユーザ方向検知手段１２６はユーザ方向を検知（決定）できる。

次に、投影画面１０を回転させるときの電子ペン２００の状態について図１０を用いて説明する。
図１０は、投影画面１０を回転させるときの電子ペン２００の移動についての説明図である。そして、図１０（ａ）が電子ペン２００を使って、ユーザが文字を書き始めるタイミング、図１０（ｂ）が電子ペン２００を使って、ユーザが文字を書いているとき、図１０（ｃ）が、ユーザが文字を書き終わった後の説明図である。
例えば、図１０（ａ）に示すように図中、右にいるユーザがペンを使って書き始めるタイミングで、映像編集手段１２４により、映像信号に投影画面１０を図１０（ｂ）に示すように反時計回りに９０[°]だけ回転させる編集処理を施して、投影画面１０を回転させる。このように回転させることで、ユーザは投影画面１０が自身の正面方向に向くので、文字を書き易くなる。そして、ユーザによる文字の書き込みが終わったら、図１０（ｃ）に示すように元の正面の向きにして、他のユーザの誰からも見やすい向きとなる。

上述したように本実施例のプロジェクタ１００では、投影画面１０上の位置を指す電子ペン２００を用いて入力される位置座標から、文字入力等を行うユーザがいるユーザ方向を検知する入力ユーザ方向検知手段１２６を備えている。そして、ユーザが文字入力等の作業を行っているか否かと、入力ユーザ方向検知手段１２６で検知したユーザ方向に応じて投影画面１０を、映像編集手段１２４で回転させるか否かと、を判断する画面回転判断手段１２３も備えている。
このようにプロジェクタ１００を構成することで、次のような効果を奏することができる。

通常、机５０の上面に投影した投影画面１０上に文字入力等を開始するとき、ユーザは自身の体に近い位置から投影画面１０上の領域に向けて座標入力手段を移動させるため、電子ペン２００は投影画面１０のいずれかの端部近傍領域上を通過することになる。このように通過すると、電子ペン２００により入力される位置座標もユーザがいる側の投影画面１０の端部近傍領域の値となる。このため、ユーザが文字入力等を開始するときに電子ペン２００を用いて入力される位置座標が、いずれの端部近傍の領域の値となるかを検出することで、入力ユーザ方向検知手段１２６で文字入力等をおこなうユーザのユーザ方向を検知できる。

そして、画面回転判断手段１２３は、ユーザが文字入力等の作業を行っており、検知したユーザ方向に応じて投影画面１０を回転させると判断した場合、例えば、投影手段１２２で作業を行うユーザにとっての正面向きに投影画面１０を回転させることができる。このように回転させることで、作業を行うユーザは文字入力等の作業を行い易くなる。
一方、入力作業が終わるなどして、ユーザが文字入力等の作業を行っておらず、検知したユーザ方向に応じて投影画面１０を回転させる必要がないと判断した場合、例えば、他のユーザからも見易い基準回転位置としての正面位置に投影画面１０を戻すことができる。
よって、複数のユーザが、交代しながら机５０上に投影した投影画面１０上に異なる方向から電子ペン２００を用いて文字等を書く場合でも書き易く、且つ、他のユーザからも見易い方向に書いた文字を投影できるプロジェクタ１００を提供できる。

なお、本実施例のプロジェクタ１００では、投影画面１０を回転させるときに、机等の卓上（上面）の投影領域に回転させた投影画面１０の全体が収まるように、映像編集手段１２４により、映像信号に変倍の編集処理を施して、投影信号に変換している。

（実施例２）
本実施形態のプロジェクタ１００で投影画面１０を回転させる実施例２の構成について、図を用いて説明する。
ここで、本実施例と、実施例１とでは、実施例１の説明に用いた図７に示す「新しいユーザか？」（Ｓ２０３）の判断を行う直前に、プロジェクタ１００による投影が机等の上に投影する机上投影（卓上投影）か否かの判断を追加したことに係る点のみ異なる。
したがって、本実施例では、実施例１で説明した構成と同一、又は同様な構成、及びその効果については、適宜、省略して説明する。
図１１は、本実施例の投影画面１０を回転させるときに行う処理のフロー図である。

図１１に示すように、本実施例の処理の流れでは、ユーザ方向を検知していない新しいユーザかどうかの判断で（Ｓ３０３）を行う直前に、プロジェクタ１００による投影が机上投影か否かの判断（Ｓ３１０）を追加している。
これは、プロジェクタ１００による投影が机上投影でなければ（Ｓ３１０のＮｏ）、会議室等の壁やスクリーンに画像投影しており、投影画面１０を囲むように、文字入力等を行う複数のユーザがいないと判断できるためである。
このため、プロジェクタ１００による投影が机上投影であれば（Ｓ３１０のＹｅｓ）、実施例１の説明に用いた図７と同様に、ユーザ方向を検知していない新しいユーザかどうかの判断（Ｓ３０３）に進む。
一方、プロジェクタ１００による投影が机上投影でなければ（Ｓ３１０のＮｏ）、投影画面１０を回転させる必要はないと判断して何もしない。

ここで、プロジェクタ１００の設置状態が机上投影か否かの判断は、画面回転判断手段１２３で行う。
具体的には、画面回転判断手段１２３では、加速度センサ１７０で検出したプロジェクタ１００の設置角度（姿勢）から、プロジェクタ１００の設置状態が机上投影か否かを判断する。

上述したように本実施例のプロジェクタ１００では、画面回転判断手段１２３は、投影画面１０が机上（卓上）に投影されていない場合、投影画面１０の回転を行わないと判断する。
このように構成することで、次のような効果を奏することができる。
プロジェクタ１００の設置状態に応じて、インタラクティブ機能を利用するときに、投影画面１０を回転させるかどうかを画面回転判断手段１２３で自動的に判断できるので、ユーザの利便性が向上する。

（実施例３）
本実施形態のプロジェクタ１００で投影画面１０を回転させる実施例３の構成について、図を用いて説明する。
ここで、本実施例と、実施例１、２とでは、投影画面１０を回転させるときの、投影画面１０における回転中心に係る点のみ異なる。
したがって、本実施例では、実施例１、２で説明した構成と同一、又は同様な構成、及びその効果については、適宜、省略して説明する。
図１２は、本実施例の投影画面１０を回転させるときの回転中心に係る説明図である。

実施例１、２では、上述したように、投影画面１０を回転させるときに、机上（卓上）の投影領域に回転させた投影画面１０の全体が収まるように、映像編集手段１２４により、映像信号に変倍の編集処理を施して、投影信号に変換していた。
しかし、例えば、縦横比が１対１でない長方形の机上の全域に同じ縦横比で投影された投影画面１０を、投影画面１０の図心を中心に、投影画面１０全体が投影できるように９０[°]、左・右に回転させると、投影画面１０が縮小されて小さくなってしまう。このように投影画面１０が小さくなってしまうと、文字等が書き難くなってしまうおそれがある。
一方、投影倍率を変更せずに９０[°]回転させると、ユーザが文字入力等をしたい画像部分が長方形の机上からはみだしてしまうおそれがある。

具体的には、図１２（ａ）に示すように、縦横比が１対１でない長方形の机５０の長辺が図中、水平となっている長方形の机５０上に、短辺が机５０の短辺と同じ長さで、長辺が机５０の短辺よりも長い長方形の投影画面１０が投影されているとする。
この投影画面１０を、実施例１、２と同様に変倍をかけ、反時計回りに９０[°]回転させて投影すると、投影画面１０は、図１２（ｂ）に示すように机５０の短辺の長さと、投影画面１０の長辺の長さが同じになるように縮小されて投影されることとなる。
一方、実施例１、２とは異なり、変倍をかけずに、反時計回りに９０[°]回転させて投影すると、投影画面１０は、図１２（ｃ）に示すように、机５０の短辺から投影画面１０の長辺の両端側がはみ出すようにして投影されてしまう。

そこで、本実施例のプロジェクタ１００では、電子ペン２００を用いて入力した任意の点（位置座標）を、投影画面１０を回転させるときの回転中心（位置）に設定して、映像編集手段１２４により、映像信号に回転の編集処理を施して、投影信号に変換している。
そして、この回転中心の決定を行う画面回転位置決定手段１２８をプロジェクタ１００に備えた。
このように構成することで、投影画面１０の一部は図１２（ｃ）に示すように机５０からはみ出して（切れて）しまうが、縮小されず、文字が書き難くなることを回避できる。
そして、ユーザが文字等を書きたい画像部分の中心を、画面回転位置決定手段１２８で投影画面１０を回転させるときの回転中心に決定することで、入力したい画像部分を大きく投影でき、インタラクティブ機能の機能性が向上する。

（実施例４）
本実施形態のプロジェクタ１００で投影画面１０を回転させる実施例４の構成について、図を用いて説明する。
ここで、本実施例と、実施例１〜３とでは、投影画面１０を回転させるときに、投影画面１０を回転させる回転量に係る点のみ異なる。
したがって、本実施例では、実施例１〜３で説明した構成と同一、又は同様な構成、及びその効果については、適宜、省略して説明する。なお、本実施例の特徴的な構成は、実施例１〜３のいずれにも適用可能であるが、以下の説明では、実施例１の構成に適用した例について説明する。

図１３は、本実施例の投影画面１０を回転させるときに行う処理のフロー図である。図１４は、本実施例の電子ペン２００を使用するユーザが２人いた場合に、投影画面１０を回転させる回転量の説明図である。そして、図１４（ａ）が先の文字入力を行ったときの投影画面１０の回転状態の例、図１４（ｂ）が後の文字入力を行うときの投影画面１０の回転状態の例である。

本実施例のプロジェクタ１００の処理の流れでは、実施例１（実施例２）で説明に用いた図７（図１１）に示す、電子ペン２００の操作ボタンが押されていると判断した（Ｓ２０５のＹｅｓ）直後に、他のユーザ方向に回転済みか否かの判断を追加している。
すなわち、図１３に示すように、電子ペン２００の操作ボタンが押されているか否かの判断した（Ｓ４０５のＹｅｓ）の直後に、他のユーザ方向に回転済みか否かの判断（Ｓ４１０）を追加している。
そして、回転済みでないと判断した場合（Ｓ４１０のＮｏ）、実施例１（実施例２）と同様に、映像編集手段１２４により、映像信号に投影画面１０を回転させる編集処理を施して投影信号に変換し、投影画面１０をユーザ方向へ回転させる（Ｓ４１６）。
一方、回転済みと判断した場合（Ｓ４１０のＹｅｓ）、映像編集手段１２４により、映像信号に投影画面１０を、２人のユーザ方向の中間である中間方向へ回転させる編集処理を施して投影信号に変換し、投影画面１０をユーザ方向へ回転させる（Ｓ４１７）。

このように中間方向へ投影画面１０を回転させることで、例えば、図中、右側にいるユーザが先に文字入力を行ったときの投影画面１０の回転状態は、図１４（ａ）に示すように、文字の底辺方向が図中、右側となるように、投影画面１０が回転する。
そして、図中、正面側（下側）にいるユーザが後から文字入力を行ったときの投影画面１０の回転状態は、図１４（ｂ）に示すように、各ユーザのユーザ方向の中間方向である、文字の底辺が机５０の正面側の辺に４５[°]で交差するように回転する。
このような回転位置まで投影画面１０が回転することで、いずれのユーザからも文字が書き易い画面位置となる。

上述したように、本実施例のプロジェクタ１００では、画面回転判断手段１２３は、ユーザ方向が異なる２人のユーザにより、電子ペン２００が用いられる場合、二人のユーザがいるユーザ方向の中間位置方向に投影画面１０を回転させる。
このように回転させることで、ユーザ方向が異なる２人のユーザにより、電子ペン２００が用いられる場合、二人のユーザがいるユーザ方向の中間位置に投影画面１０を回転させるので、どちらのユーザからも文字等が書き易い画面位置となり、利用性が向上する。

なお、本実施形態では、本発明を、画像投影装置として、持ち運び可能なスクリーンや居室内の壁に画像を投影するプロジェクタ１００、電子ペン２００、コンピュータ３００とを備えた画像投影システム１に適用した例について説明した。
しかし、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、座標入力手段として、電子ペン２００ではなく、指し棒や、ポインタのような構成の座標入力手段を用いるものにも適用可能である。
また、本発明を、投影画面１０に投影される投影画像に埋め込まれたパターン情報を測定して投影画面１０上の位置座標を入力する電子ペン２００を備えたものについて説明した。
しかし、本発明は、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、他の方式により、投影画面１０上の位置座標を入力する座標入力手段を備えたものにも適用できる。
すなわち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、様々な画像投影装置、画像投影システム、及び対話型入出力システムに適用可能である。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
映像信号などの画像信号が入力される映像入力手段１２１などの画像入力手段、該画像入力手段に入力された画像信号を加工処理して投影信号に変換する映像編集手段１２４などの画像処理手段、該画像処理手段で投影信号に変換された前記投影信号を投影する投影手段１２２などの投影手段、及び該投影手段で投影した投影画面１０などの投影画面上の位置に関する座標情報を入力する電子ペン２００などの座標入力手段を用いるインタラクティブ機能などの対話型入出力機能を備えたプロジェクタ１００などの画像投影装置において、前記画像入力手段に画像信号を出力するコンピュータ３００などの外部機器や前記座標入力手段との間で前記対話型入出力機能に係る情報の送受信を行うインタラクティブ通信手段１２９などの対話型情報通信手段、前記座標入力手段を用いて入力される位置座標から、前記投影画面を投影している机５０の上面などの投影対象の位置を基準とした、前記座標入力手段を用いて位置座標を入力するユーザなどの利用者がいるユーザ方向などの利用者方向を検知する入力ユーザ方向検知手段１２６などの利用者方向検知手段、及び前記利用者が位置座標を入力する作業を行っているか否かと、前記利用者方向検知手段で検知した前記利用者がいる利用者方向に応じて投影画面を、前記画像処理手段で回転させるか否かと、を判断する画面回転判断手段１２３などの投影画面回転判断手段を備えることを特徴とする。

これによれば、上記実施形態について説明したように、次のような効果を奏することができる。
通常、机５０の上面などに投影した投影画面上の位置座標の入力を開始するとき、利用者は自身の体に近い位置から投影画面上の領域内に座標入力手段を移動させるため、座標入力手段は投影画面のいずれかの端部近傍領域上を通過することになる。このように通過すると、座標入力手段により入力される位置座標も利用者がいる側の投影画面の端部近傍領域の値となる。このため、利用者が位置座標の入力を開始するときに座標入力手段を用いて入力される位置座標が、いずれの端部近傍の領域の値となるかを検出することで、利用者方向検知手段は利用者がいる利用者方向を検知できる。

そして、投影画面回転判断手段は、利用者が位置座標を入力する作業を行おうとしており、検知した利用者方向に応じて投影画面を回転させると判断した場合、例えば、投影画面回転手段で利用者にとっての正面向きに投影画面を回転させることができる。このように回転させることで、利用者は位置座標を入力する作業を行い易くなる。
一方、入力作業が終わるなどして、利用者が位置座標を入力する作業を行っておらず、検知した利用者方向に応じて投影画面を回転させる必要がないと判断した場合、例えば、他の利用者からも見易い基準回転位置に投影画面を戻すことができる。
よって、複数の利用者が、交代しながら卓上に投影した投影画面上に異なる方向から座標入力手段を用いて文字等を書く場合でも書き易く、且つ、他の利用者からも見易い方向に書いた文字を投影できる画像投影装置を提供できる。

（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、画面回転判断手段１２３などの前記投影画面回転判断手段は、投影画面１０などの投影画面が机上などの卓上に投影されていない場合、投影画面の回転を行わないと判断することを特徴とする。
これによれば、上記実施例２について説明したように、次のような効果を奏することができる。
プロジェクタ１００などの画像投影装置の設置状態に応じて、インタラクティブ機能などの対話型入出力機能を利用するときに、投影画面を回転させるかどうかを投影画面回転判断手段で自動的に判断できるので、ユーザなどの利用者の利便性が向上する。

（態様Ｃ）
（態様Ａ）又は（態様Ｂ）において、電子ペン２００などの前記座標入力手段を用いて入力した投影画面１０などの投影画面上の任意の位置座標を、投影画面を回転させるときの回転中心位置に決定する画面回転位置決定手段１２８などの画面回転位置決定手段を備えたことを特徴とする。

これによれば、上記実施形態について説明したように、次のような効果を奏することができる。
例えば、縦横比が１対１でない長方形の机５０などの卓上の全域に同じ縦横比で投影された投影画面を、投影画面の図心を中心に、投影画面全体が投影できるように９０[°]回転させると、投影画面が縮小されて小さくなってしまう。一方、投影倍率を変更せずに９０[°]回転させると、ユーザなどの利用者が位置座標を入力したい画像部分が長方形の卓上からはみだしてしまうおそれがある。
そこで、利用者が位置座標を入力したい画像部分の中心を、画面回転位置決定手段で投影画像を回転させるときの回転中心位置に決定することで、入力したい画像部分を大きく投影でき、インタラクティブ機能などの対話型入出力機能の機能性が向上する。

（態様Ｄ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）のいずれかにおいて、画面回転判断手段１２３などの前記投影画面回転判断手段は、利用者方向が異なる２人のユーザなどの利用者により、電子ペン２００などの前記座標入力手段が用いられる場合、前記二人の利用者がいるユーザ方向などの利用者方向の中間方向に投影画面を回転させることを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、次のような効果を奏することができる。
利用者方向が異なる２人の利用者により、座標入力手段が用いられる場合、二人の利用者がいる利用者方向の中間位置に投影画面を回転させるので、どちらの利用者からも文字等が書き易い画面位置となり、利用性が向上する。

（態様Ｅ）
映像などの画像を投影する画像投影装置と、該画像投影装置で投影した投影画面１０などの投影画面上の任意の位置座標を入力する電子ペン２００などの座標入力手段と、前記画像投影装置に投影する画像信号を出力するコンピュータ３００などの外部機器と、前記座標入力手段が接触、又は指す投影画面上の位置座標に基づいて、前記外部機器の操作を行うインタラクティブ機能などの対話型入出力機能と、を備えたインタラクティブシステムなどの対話型入力システムにおいて、前記画像投影装置として、（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかのプロジェクタ１００などの画像投影装置を備えたことを特徴とする対話型入力システム。

これによれば、上記実施形態について説明したように、次のような効果を奏することができる。
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかの画像投影装置と同様な効果を奏することができる対話型入力システムを提供できる。

１ 画像投影システム
１０ 投影画面
２１ 映像ケーブル
２３ 無線
１００ プロジェクタ
１１０ 本体制御部
１１１ ＣＰＵ
１１２ ＲＯＭ
１１３ ＲＡＭ
１２１ 映像入力手段
１２２ 投影手段
１２３ 画面回転判断手段
１２４ 映像編集手段
１２５ 位置座標算出手段
１２６ 入力ユーザ方向検知手段
１２７ ＰＣ操作情報変換手段
１２８ 画面回転位置決定手段
１２９ インタラクティブ通信手段（プロジェクタ）
１３０ 電源制御部
１３１ 電源
１４１ 映像信号受付部
１４２ 映像信号処理部
１４３ 無線ユニット
１４４ 操作受付部
１５０ ランプ制御部
１５１ ランプ
１５２ 光学部
１６０ ファン
１７０ 加速度センサ
２００ 電子ペン
２２５ 位置情報測定手段
２２９ インタラクティブ通信手段（電子ペン）
３００ コンピュータ
３２２ 映像出力手段
３２３ 操作手段
３２９ インタラクティブ通信手段（コンピュータ）
４００ ペンタブレット入力装置

特許第４００６２９０号公報 特開２０１１‐１１３１２８号公報

Claims (5)

1. 画像信号が入力される画像入力手段、
   該画像入力手段に入力された画像信号を加工処理して投影信号に変換する画像処理手段、
   該画像処理手段で投影信号に変換された前記投影信号を投影する投影手段、
   及び該投影手段で投影した投影画面上の位置に関する座標情報を入力する座標入力手段を用いる対話型入出力機能を備えた画像投影装置において、
   前記画像入力手段に画像信号を出力する外部機器や前記座標入力手段との間で前記対話型入出力機能に係る情報の送受信を行う対話型情報通信手段、
   前記座標入力手段を用いて入力される位置座標から、前記投影画面を投影している投影対象の位置を基準とした、前記座標入力手段を用いて位置座標を入力する利用者がいる利用者方向を検知する利用者方向検知手段、
   及び前記利用者が位置座標を入力する作業を行っているか否かと、前記利用者方向検知手段で検知した前記利用者がいる利用者方向に応じて投影画面を、前記画像処理手段で回転させるか否かと、を判断する投影画面回転判断手段を備えることを特徴とする画像投影装置。
2. 請求項１に記載の画像投影装置において、
   前記投影画面回転判断手段は、投影画面が卓上に投影されていない場合、投影画面の回転を行わないと判断することを特徴とする画像投影装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像投影装置において、
   前記座標入力手段を用いて入力した投影画面上の任意の位置座標を、投影画面を回転させるときの回転中心位置に決定する画面回転位置決定手段を備えたことを特徴とする画像投影装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一に記載の画像投影装置において、
   前記投影画面回転判断手段は、利用者方向が異なる２人の利用者により、前記座標入力手段が用いられる場合、前記二人の利用者がいる利用者方向の中間方向に投影画面を回転させることを特徴とする画像投影装置。
5. 画像を投影する画像投影装置と、該画像投影装置で投影した投影画面上の任意の位置座標を入力する座標入力手段と、前記画像投影装置に投影する画像信号を出力する外部機器と、前記座標入力手段が接触、又は指す投影画面上の位置座標に基づいて、前記外部機器の操作を行う対話型入出力機能と、を備えた対話型入力システムにおいて、
   前記画像投影装置として、請求項１乃至４のいずれか一に記載の画像投影装置を備えたことを特徴とする対話型入力システム。